中國的水問題太棘手了！

北方土地干得裂開縫，老百姓喝水都緊張；南方卻動不動發大水，莊稼房子被淹。

國家花大力氣建的南水北調工程，已經往北方送了 600 多億立方米的水，相當于裝滿 4200 個西湖，可北方還是缺水，南方還是有洪澇。

傳統調水辦法好像到極限了，現在有人想出個狠招 ——從天上調水！

天河工程的提出與論證

清華大學的王光謙教授一直研究怎么用好水資源、保護生態環境。

他看到全球氣候變暖后，中國西北干旱地區缺水越來越嚴重，傳統調水都是在地面修水渠、建水壩，就想著能不能從天上的水汽入手。

通過人工干預調整這些水汽的分布，說不定能解決西北的缺水問題。

這個想法提出后，2016 年 9 月正式進入論證階段。

一方面，國家 "十三五" 規劃里提到要節約用水、控制用水，給這類項目提供了政策支持。

另一方面，中國搞人工增雨很多年了，積累了不少經驗。

再加上 2015 年柴達木盆地干旱特別嚴重，當地生態快扛不住了，急需要新的解決辦法。

當時由中國水利水電科學研究院牽頭，聯合了 12 家單位，提前在青藏高原東北邊對水汽進行了觀測，收集了大量數據，為論證做準備。

緊接著，9 月 18 日到 20 日，全國 27 家單位的 76 位專家，來自水利、氣象、航空、生態等不同領域，都聚到西寧開會。

三天的會開下來，有三個重要成果：一是確定青藏高原東北邊每年能利用的水汽有 120 億立方米，差不多是太湖儲水量的四分之三。

二是計劃到 2020 年，建立 10 個固定觀測站、5 套移動雷達和 2 架探測飛機，形成天上、空中、地面一體的監測網絡。

三是制定了評估生態影響的辦法，決定邊建設邊監測，分階段根據情況調整方案。

這次論證會讓 "天河工程" 從一個想法變成了可以具體操作的計劃，為后來被列入國家重點科研項目做好了準備。

天河工程的實施路徑

要實現從天上調水，首先得把大氣里的水汽情況摸清楚。

天河工程規劃了一套天上和地面結合的監測辦法：天上靠衛星和雷達，每隔 15 分鐘就能拍一張全國的水汽照片，1 公里內的細節都能看清，哪兒水汽多哪兒水汽少一目了然。

再加上一種能穿透云層的雷達，能測出不同高度的水汽含量。

地面上，打算在青藏高原東北邊建 10 個固定監測站，每個站都裝上高精度設備，30 公里內云朵怎么移動都能實時追蹤，還會配 5 輛可移動的雷達車，哪兒云層變化復雜就開到哪兒去監測。

把天上和地面的數據合在一起，就能畫出詳細的 “水汽地圖”，知道大氣里的水汽往哪個方向流動，確定在哪里進行人工干預最合適。

摸清水汽情況后，接下來就是怎么調動云層了，主要有兩種辦法。

第一種叫 “云泵站”，原理有點像給云層裝了個巨大的風扇。

利用水流會順著彎曲表面流動的現象，設計一種曲面的鋼結構，就像幾個大喇叭口朝著水汽來的方向圍成一圈，當高速氣流經過這些曲面時，就能帶動周圍的云層順著喇叭口的方向移動，就像用漏斗把云 “兜” 到缺水的地方。

不過這個辦法有兩個大問題：一是這種大型結構要建在海拔 4000 米以上的高原，得能扛住強風和巨大的溫差，材料成本非常高。

二是驅動氣流需要大量的電，初步估算，一個中等規模的 “云泵站” 每小時的耗電量，相當于 30 萬個家庭同時開空調，必須配套建設專門的發電站，比如光伏電站或者小水電站。

第二種辦法是 “驅云彈”。

特制的彈藥里裝著碘化銀或者干冰顆粒，用火箭或者無人機送到 3000 到 5000 米的高空，彈藥炸開后，這些顆粒就像讓水汽變成雨滴的種子。

但這里的關鍵不是讓云馬上降雨，而是在合適的位置提前播撒這些顆粒，讓云層在移動過程中暫時不降雨，等飄到西北干旱地區上空再集中下雨。

不過這種方法需要精準掌握云層的溫度、濕度和移動速度，還要防止催化劑撒太多影響當地生態，每次作業后都要檢測雨水里的有害物質含量，確保符合國家標準。

這兩種方法不是也單獨使用，而是要搭配起來。

天河工程的潛力與意義

目前來看，天河工程對解決我國缺水問題特別有用。

像新疆每年種地缺水 40 億立方米，要是這個工程能送來 20 億立方米，就能讓 1200 萬畝農田有水澆，每畝能多打 150 公斤糧食，一年總共多打 18 億公斤，夠 600 萬人吃一年。

甘肅民勤那邊土地沙化嚴重，要是來 5 億立方米生態水，能攔住 1000 平方公里的沙地擴大，比傳統挖渠調水方便多了，能把青海的水汽跨 2000 公里送到新疆，讓天上雨水、地上河水、地下井水連起來循環。

從經濟和生活來看，寧夏干旱地區種高效農業，每畝要 300 立方米水，多 10 億立方米就能多開 330 萬畝良田，每畝能賺 1.2 萬，一年多賺近 400 億。

還能減少災害。華南每年暴雨損失超 500 億，這工程能讓大暴雨減少 20%-30%；華北地下水漏斗區每年靠它補 5 億立方米水，地下水下降速度慢 2 米，減少地面開裂維修的錢。

說白了就是 “雨天少下點猛的，旱天多給點水”，既保障西北產糧，又保護東部經濟，關系到 13 億人吃飯和 300 萬億 GDP 的安全。

技術方面也很厲害，計劃發射 150 顆低空衛星，看大氣濕度更準，暴雨預警從 30 分鐘延長到 2 小時。

“天河氣候模型” 能裝 3000 億數據，提前 15 天看清 300 公里內水汽，算得比國外快 40%，風電企業用了后發電預測更準，誤差從 18% 降到 12%。

新型催化劑讓人工增雨效果提高 50%，用量還少 30%，這技術還能用來凈化工業廢氣，預計 2030 年做成百億市場。

這些技術搭起 “空天地一體” 監測網，給智慧城市、航天等打基礎。

在國際上，全球 110 個國家缺水，中亞每年因干旱損失 120 億，咱們在新疆的成功給哈薩克斯坦等國家做了示范。

2023 年上合組織把咱的技術納入合作，在咸海流域做跨國試驗；2024 年聯合國把它列為創新案例，建議在非洲推廣。

這讓咱們在全球水資源治理上的話語權提升 35%，從以前跟著別人學，變成現在帶著別人干。

結論與展望

這個工程為人類解決水資源問題打開了新的思路，在未來科技和持續努力下，它將對中國和全球的水資源狀況產生深遠影響，為人類實現水資源可持續利用和與自然和諧共生奠定基礎。

我們期待著天河工程能夠實現“天上調水”的宏偉目標，為中國乃至全球的水資源問題帶來新的希望。

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